Ellingham: Thermochemistry

Приложение Ellingham рисует диаграмму, которую вы знаете из курса термодинамики, за исключением того, что каждая линия вычисляется на вашем устройстве на основе коэффициентов Шомата NIST-JANAF, а не воспроизводится по рисунку из учебника. Коснитесь линии, чтобы прочитать её стандартную свободную энергию образования при любой температуре, а также уравнение, которое её получило, и источник. Коснитесь второй линии, и приложение найдёт точку пересечения, а затем сообщит, какой элемент восстанавливает оксид другого элемента выше этой точки.

Создано для студентов-металлургов, металлургов-технологов и всех, кому когда-либо приходилось обосновывать число перед тем, кто спросил, откуда оно взялось.

Каждое число показывает свои вычисления

Уравнение, правильно оформленное

Полная цитата, вплоть до идентификатора NIST WebBook для каждого вида

Температурный диапазон, который фактически охватывают исходные данные

Отказ при запросе температуры, до которой этот диапазон не доходит

Последнее — в этом вся суть. Спросите об окислении магния при 1200 °C, и приложение не ответит. В табличных данных NIST по магнию данные заканчиваются на 1093 °C, поэтому реакция не указана, а магний назван лимитирующим веществом. На диаграмме видно то же правило: линия обрывается там, где заканчиваются данные, вместо того, чтобы продолжаться в область, которую никто не измерял. Скрытое число — достоверное. Молчаливо экстраполированное — нет.

Интерактивная диаграмма. Двенадцать реакций для двадцати одного вещества, все нормированы к одному молю O2, поэтому линии непосредственно сопоставимы. Поскольку коэффициенты NIST для каждого сегмента поставляются в том виде, в котором они опубликованы, изменения наклона, имеющие значение, сами собой выпадают из данных: излом в точке Кюри железа, разрывы при плавлении и кипении. Ничего не сглаживается и ничего не нарисовано вручную.

Четыре величины при любой температуре:

dH, стандартная энтальпия реакции

dS, стандартная энтропия реакции

dG, стандартная свободная энергия Гиббса, как dH минус T dS

K, константа равновесия, из dG и соотношения Ван-т Хоффа

Кто кого восстанавливает? Выберите две реакции, и приложение определит температуру пересечения, разделив диапазон, в котором они протекают, а затем выведет результат так, как вы бы произнесли его вслух. Углерод восстанавливает FeO выше 771 °C. Ниже этой температуры он этого не делает. Присутствуют обе классические линии углерода: восходящая линия C к CO2 и нисходящая линия C к CO, которые делают карботермическое восстановление вообще возможным.

Если диаграмма для вас нова, изучите семисекционный вводный материал: что такое диаграмма Эллингема, почему линии поднимаются, а линия углерода опускается, четыре величины, которые вычисляет приложение, как читать «кто кого восстанавливает», откуда берутся числа, глоссарий и дополнительная литература. Прочитайте это один раз, и диаграмма перестанет быть стеной линий.

Справочник всегда под рукой

Каждое вычисленное приложением уравнение, набранное с указанием источника

Все двадцать один вид с указанием температурных диапазонов и идентификаторов WebBook

Кельвины или Цельсия, без искажений

Конфиденциальность по умолчанию

Нет учетной записи, нет регистрации

Нет рекламы, нет отслеживания, нет аналитики, нет сбора данных

Никакого разрешения на доступ к интернету. Приложение не может совершать сетевые звонки, даже случайно.

Работает в лаборатории, лекционном зале или в самолете

О данных: термохимические значения взяты из термохимических таблиц NIST-JANAF (Chase 1998) через NIST Chemistry WebBook, работу правительства США и, следовательно, общественное достояние. Графит является единственным исключением, поскольку он соответствует табличным значениям теплоемкости NIST, так как WebBook указывает его как таблицу Cp, а не коэффициенты Шомата; приложение указывает это, и соответствие проверяется по классическим линиям углерода. NIST не связан с этим приложением и не поддерживает его.

Обратите внимание: Эллингем приводит стандартные оценки скрининга для обучения и ориентации. Они предполагают наличие чистых конденсированных фаз при единичной активности и давлении 1 бар и игнорируют поведение раствора, поэтому это не результаты, скорректированные с учетом активности, и не спецификация. Перед тем как полагаться на полученные данные, проверьте их соответствие соответствующим данным.